lunaix-os/kernel/k_init.c

   1 #include <lunaix/constants.h>
   2 #include <lunaix/tty/tty.h>
   3
   4 #include <lunaix/mm/page.h>
   5 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   6 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   7 #include <lunaix/mm/kalloc.h>
   8 #include <lunaix/spike.h>
   9
  10 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
  11 #include <arch/x86/idt.h>
  12
  13 #include <libc/stdio.h>
  14
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <stddef.h>
  17
  18
  19 extern uint8_t __kernel_start;
  20 extern uint8_t __kernel_end;
  21 extern uint8_t __init_hhk_end;
  22
  23 void
  24 setup_memory(multiboot_memory_map_t* map, size_t map_size);
  25
  26 void
  27 setup_kernel_runtime();
  28
  29 void
  30 _kernel_pre_init(multiboot_info_t* mb_info) {
  31     _init_idt();
  32
  33     pmm_init(MEM_1MB + (mb_info->mem_upper << 10));
  34     vmm_init();
  35
  36     tty_init((void*)VGA_BUFFER_PADDR);
  37     tty_set_theme(VGA_COLOR_GREEN, VGA_COLOR_BLACK);
  38 }
  39
  40 void
  41 _kernel_init(multiboot_info_t* mb_info) {
  42     printf("[KERNEL] === Initialization === \n");
  43
  44     printf("[MM] Mem: %d KiB, Extended Mem: %d KiB\n",
  45            mb_info->mem_lower,
  46            mb_info->mem_upper);
  47
  48     unsigned int map_size = mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
  49     setup_memory((multiboot_memory_map_t*)mb_info->mmap_addr, map_size);
  50     setup_kernel_runtime();
  51 }
  52
  53 void
  54 _kernel_post_init() {
  55     printf("[KERNEL] === Post Initialization === \n");
  56     size_t hhk_init_pg_count = ((uintptr_t)(&__init_hhk_end)) >> PG_SIZE_BITS;
  57     printf("[MM] Releaseing %d pages from 0x0.\n", hhk_init_pg_count);
  58
  59     // 清除 hhk_init 与前1MiB的映射
  60     for (size_t i = 0; i < hhk_init_pg_count; i++) {
  61         vmm_unmap_page((void*)(i << PG_SIZE_BITS));
  62     }
  63
  64     assert_msg(kalloc_init(), "Fail to initialize heap");
  65 }
  66
  67 // 按照 Memory map 标识可用的物理页
  68 void
  69 setup_memory(multiboot_memory_map_t* map, size_t map_size) {
  70     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
  71         multiboot_memory_map_t mmap = map[i];
  72         printf("[MM] Base: 0x%x, len: %u KiB, type: %u\n",
  73                map[i].addr_low,
  74                map[i].len_low >> 10,
  75                map[i].type);
  76         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE) {
  77             // 整数向上取整除法
  78             uintptr_t pg = map[i].addr_low + 0x0fffU;
  79             pmm_mark_chunk_free(pg >> PG_SIZE_BITS, map[i].len_low >> PG_SIZE_BITS);
  80             printf("[MM] Freed %u pages start from 0x%x\n",
  81                    map[i].len_low >> PG_SIZE_BITS,
  82                    pg & ~0x0fffU);
  83         }
  84     }
  85
  86     // 将内核占据的页设为已占用
  87     size_t pg_count = (uintptr_t)(&__kernel_end - &__kernel_start) >> PG_SIZE_BITS;
  88     pmm_mark_chunk_occupied(V2P(&__kernel_start) >> PG_SIZE_BITS, pg_count);
  89     printf("[MM] Allocated %d pages for kernel.\n", pg_count);
  90
  91
  92     size_t vga_buf_pgs = VGA_BUFFER_SIZE >> PG_SIZE_BITS;
  93
  94     // 首先，标记VGA部分为已占用
  95     pmm_mark_chunk_occupied(VGA_BUFFER_PADDR >> PG_SIZE_BITS, vga_buf_pgs);
  96
  97     // 重映射VGA文本缓冲区（以后会变成显存，i.e., framebuffer）
  98     for (size_t i = 0; i < vga_buf_pgs; i++)
  99     {
 100         vmm_map_page(
 101             (void*)(VGA_BUFFER_VADDR + (i << PG_SIZE_BITS)),
 102             (void*)(VGA_BUFFER_PADDR + (i << PG_SIZE_BITS)),
 103             PG_PREM_RW
 104         );
 105     }
 106
 107     // 更新VGA缓冲区位置至虚拟地址
 108     tty_set_buffer((void*)VGA_BUFFER_VADDR);
 109
 110     printf("[MM] Mapped VGA to %p.\n", VGA_BUFFER_VADDR);
 111 }
 112
 113 void
 114 setup_kernel_runtime() {
 115     // 为内核创建一个专属栈空间。
 116     for (size_t i = 0; i < (K_STACK_SIZE >> PG_SIZE_BITS); i++) {
 117         vmm_alloc_page((void*)(K_STACK_START + (i << PG_SIZE_BITS)), PG_PREM_RW);
 118     }
 119     printf("[MM] Allocated %d pages for stack start at %p\n", K_STACK_SIZE>>PG_SIZE_BITS, K_STACK_START);
 120 }